多透镜热稳光腔

给出多透镜光学谐振腔的解析,分析了多透镜腔光束参数的动态特性,进而提出一种补偿激活介质热焦距变化影响的新观念,从而给出二种新型的热稳定谐振腔,本文称之为“硬性”热稳腔和“软性”热稳腔。     

动态热稳定望远镜腔的充分必要条件

本文利用g~′-、g~*-参数等价腔并将输出镜上光斑半径表为归一化光焦度D_n和A参数的形式,首次推出了基模动态热稳定望远镜腔的充分必要条件,同时还分别得出了动态热稳定望远镜腔的归一化光焦度D_n、热焦距f和g_1~*、g_2~*参数的解析表示式.本工作所得结果易于推广用于含有多个透镜(其中有一个是热透镜)的多元件腔的一般情况.     

一种望远镜热不灵敏腔的设计

给出了一种简单的双透镜望远镜型热不灵敏腔的设计方法,仅需移动凹透镜调节离焦量的大小,就可以对不同功率下的热效应进行补偿,设计了一组双透镜望远镜型热不灵敏腔参数,通过数值模拟给出了在不同泵浦功率下,热焦距,双透镜之间距离和输出镜光斑W2的三维关系图,并给出了最佳离焦量偏差对输出镜上光斑大小的影响,结果表明：热焦距对光斑影响非常小,同时允许有一定的最佳离焦量的偏差。该望远镜腔不仅可以补偿热效应产生的输出功率不稳定现象,同时大大提高了输出功率,具有很好的实验可操作性。     

固体激光折叠腔稳定特性研究

利用谐振腔的失调量作为参数,对典型的折叠腔的稳定性进行了分析、推导,得出谐振腔的稳定判据.在不考虑像散的情况下,从基本的往返变换矩阵出发,推导得到直接以失调量δ1,δ2作为参数的三镜折叠腔的稳定判据,通过传统的g*参数方法加以验证,并给出了计算实例.结果表明以失调量为参数得到的稳定区为两个,并不是通常认为的一个.该结果与传统的g*参数等价法表示的稳定区是等价的,同时克服了传统的g*参数判定方法物理意义不清晰的缺点,使折叠腔稳定性判别更直观.     

内热厚透境平行平面谐振腔的热稳定性

光泵固体激光器会在激光棒中引起轴向热伸长和径向折射率梯度.这可概括为一种热厚透镜效应.从输出腔镜处光束光斑参数对热透镜焦距的微商出发,直接导出内热厚透镜平行平面腔的热不灵敏条件,并对其适用范围进行了必要讨论.     

LD抽运Nd∶YVO_4平行平面腔激光器中的激光输出功率凹陷

研究了激光二极管 (LD)抽运的Nd∶YVO4 平行平面腔激光器在不同热透镜焦距时的输出功率特性曲线。发现输出功率曲线中的凹陷现象 ,对它进行了分析 ,指出了热透镜效应和腔长对激光输出特性的复杂影响。     

LD抽运Nd:YVO4平行平面腔激光器中的激光输出功率凹陷

研究了激光二极管(LD)抽运的Nd:YVO4平行平面腔激光器在不同热透镜焦距时的输出功率特性曲线.发现输出功率曲线中的凹陷现象,对它进行了分析,指出了热透镜效应和腔长对激光输出特性的复杂影响.     

异型微腔本征模式分析

微腔模式特性的研究是微腔各种应用的基础.采用时域有限差分方法(FDTD)可以获得微腔模式的频谱响应特性.通过对平面平行腔的验证,发现FDTD方法可以获得同理论较吻合的结果.对平面圆腔的回音壁模(WGM)腔模特性的分析表明;这种腔体尺寸同波长相当的谐振腔具有较好的选模特性.通过腔边界由两个带变形参数的圆弧所构成的平面异型微腔在不同变形参数下模式特性的细致研究,则发现通过改变腔形可以达到改善腔模模式特性的目的,这表明优化腔形设计是优化腔性能的一条可行思路.     

二极管端面抽运Tm∶YAP激光器热透镜效应研究

分析了Tm∶YAP晶体热透镜焦距产生的原因,并理论计算热透镜焦距值.阐明了利用平平非稳腔法测量LD端面泵浦Tm∶ YAP固体激光器有效热透镜焦距的简单方法.通过改变腔长,找到谐振腔失谐点,便可得到晶体吸收的泵浦功率和对应的热透镜焦距的关系.对不同Tm∶YAP晶体棒进行了测量,并且加以比较.此方法不需要特别的仪器,且操作简单,实验值与理论计算的值偏差小于10％.     

大功率连续Nd:YAG激光器热透镜焦距测量

阐明了一种利用腔的临界稳定条件来测量灯抽运大功率连续 Nd:YAG激光器有效热透镜焦距的简单方法。通过测量特殊临界稳定点的输出功率 ,可计算出激光棒的有效平均热焦距 ,以及径向和切向的热透镜焦距 fr和fθ。此方法简单可行 ,特别适用于高功率激光器热焦距的测量。此方法利用腔的临界稳定点 ,是在有激光输出时测量的 ,比无激光输出时更接近实际情况 ,与探测光束法比较测量偏差为± 10 % ,小于非稳腔法± 2 0 %的测量偏差 ,测量值更准确。为优化设计大功率激光器提供了准确的设计参数     

Periodic resonators for average-power scaling of stable-resonatorsolid-state lasers

Thermal lensing of solid-state laser gain media causes the resonator-mode parameters to vary with pump power. For a single-rod laser system, this effect limits the output-power range for stable laser operation. For multirod laser systems, the power range for stable operation can be increased beyond the limit of single-rod resonators by placing the rods in a periodic resonator structure     

多元件光学谐振腔的失调灵敏度

本文证明,通过引入等价g~*-参数和等价腔长L~*,多元件谐振腔的失调灵敏度参量可以由空腔的失调灵敏度参量D得出.对各种腔型的脉冲YAG激光器作了实验研究并证实了理论.     

Compact dual-band bandstop filter using folded resonator

A compact dual-band bandstop filter composed of main transmission line and four folded resonators is presented. Through analyzing the structure of folded resonator, it is found that the main transmission line connected with two proposed folded resonators exhibits the characteristic of band-rejection. Simulated results show that the center frequency of stopband is 2.72 GHz. Then, through adding another pair of folded resonator; a compact dual-band bandstop filter is achieved. Simulated results demonstrate that transmission poles are induced to have better selectivity. Additionally, in order to explain the mechanism of proposed structure, the LC equivalent circuit, analysis of parametric effect and surface current distributions are given. Due to the folded structure, the filter dimensions are reduced and the adjustable stopband is another feature. By virtue of optimization, proposed structure is fabricated. Measured results agree well with the simulation.     

高效率TEM00模绿光激光器动态稳定腔设计与实验研究

提出了动态稳定腔的分析和设计方法,扩展了波面耦合理论在谐振腔设计中的应用, 并以两种具有不同动态热焦距的侧面抽运激光头为例设计了相应的动态稳定谐振腔。通过实验证明这两种动态稳定腔均具有较大的基模体积,而且可以在额定抽运功率下稳定工作,获得了11. 2W TEM00模532nm激光,单模绿光的电- 光转换效率为3. 2% ,光- 光转换效率7. 4%(808～523nm) ,其重复频率为10kHz、脉宽110ns、M2 为1. 8,功率不稳定度1. 1% (RMS) 。     

用于连续高功率YAG激光器的高斯镜稳定腔的设计

本文通过对高斯镜热透镜稳定腔(GRMSR)内光束特征的分析,提出了设计该类激光谐振腔的一般原则,并设计了平平腔型高斯镜稳定腔。实验结果与理论分析相符,并得到高输出功率、高光束质量的连续YAG激光输出。     

单基三电极石英晶体谐振器频率-温度特性研究

设计了一种新型的单基三电极石英晶体谐振器，并在大气环境条件下测试分析了这种谐振器的频率-温度特性，验证了其频率-温度特性与已有的单基单电极谐振器的频率-温度特性基本一致，曲线为三次曲线。在相同激励及环境条件下，在同一基片上设置多对电极时，各对电极构成的谐振器的频率-温度特性基本相同。根据这种相似特点，将同一基片上不同电极对应的谐振器的振动频率进行差频补偿，可有效地抑制温度对谐振器振动频率的影响。这种谐振器所采用的差频补偿方法可为石英谐振器相关特性的进一步开发利用提供依据。研究了这种结构的石英晶体谐振器的晶片表面处理（是否抛光）及边沿形状（是否倒边）对其频率-温度特性的影响。实验结果表明，对单基多电极石英晶体谐振器的晶片表面进行抛光并对边沿进行倒边处理后，谐振器的稳定性得到了有效的改善，性能得到了优化。     

Design and analysis of multi-channel drop filter using dual L defected hexagonal photonic crystal ring resonator

In this paper, dual L defected hexagonal Photonic Crystal Ring Resonator (PCRR) using Channel Drop Filter (CDF) is designed for Coarse Wavelength Division Multiplexing (CWDM) systems. In this structure, the external rods of the ring resonator are arranged in a hexagon and the internal rods are removed in L arrangement for introducing defects. Scatter rods are used to prevent leakage. By using the L defected hexagonal resonator, a multi-channel CDF is designed, which exhibits multiple wavelengths of CWDM (1500 nm–1600 nm) region. In addition, the selection of rod size and the position of rods in the proposed multi-channel CDF are validated by varying the radius of coupling and scattering rods, as well as the position of resonators, respectively. By using plane wave expansion and opti Finite Difference Time Domain (FDTD) method, the electromagnetic wave propagation and the photonic band gap are obtained.     

单基三电极石英晶体谐振器频率-温度特性研究

设计了一种新型的单基三电极石英晶体谐振器,并在大气环境条件下测试分析了这种谐振器的频率-温度特性,验证了其频率-温度特性与已有的单基单电极谐振器的频率-温度特性基本一致,曲线为三次曲线。在相同激励及环境条件下,在同一基片上设置多对电极时,各对电极构成的谐振器的频率-温度特性基本相同。根据这种相似特点,将同一基片上不同电极对应的谐振器的振动频率进行差频补偿,可有效地抑制温度对谐振器振动频率的影响。这种谐振器所采用的差频补偿方法可为石英谐振器相关特性的进一步开发利用提供依据。研究了这种结构的石英晶体谐振器的晶片表面处理(是否抛光)及边沿形状(是否倒边)对其频率-温度特性的影响。实验结果表明,对单基多电极石英晶体谐振器的晶片表面进行抛光并对边沿进行倒边处理后,谐振器的稳定性得到了有效的改善,性能得到了优化。     

并联单端声表面波谐振器的陷波滤波器设计

通过采用并联SAW谐振器设计方法,利用SAW谐振器、压电晶体和IDT的等效电路,得出声表面波陷波器的频响曲线,解决了信号干扰的问题。此种方法突破了传统的把SAW谐振器作为串联元件的设计,并与之前的频响曲线进行比较,使得中心频率处的衰减达到30dB左右,能更好地进行选频。